一、研究背景

    我国的能源结构中油资源短缺，每年大量依靠进口，耗资上百亿美元。因而，石油已成为影响我国能源和经济安全的战略物资，节约和替代燃料油已成为保证国家能 源和经济安全的重要措施。目前，大型工业煤粉锅炉的点火和稳燃传统上都是采用燃烧重油或天然气等稀有燃料来实现的，重油与煤粉混烧的结果，火电厂的技术、 经济指标都将变坏，并产生一系列环保、生态等社会问题。此外，燃烧重油时排放出的V2O5还 是一种较强的致癌物质。近年来，随着世界性的能源紧张，原油价格不断上涨，火力发电燃油愈来愈受到限制。为了减少重油（天然气）的耗量，传统的做法是提高 煤粉的磨细度，提高风粉混合物和二次风的预热温度，采用预燃室燃烧器，选用小油枪点火等。但是，这些方法已到了尽头，若要进一步减少燃油到最终不用油，必 须采用与传统上完全不同的全新工艺—等离子煤粉点火燃烧器，这种工艺既可保证提高燃烧过程的经济性，又可以改善火电厂的生态条件，它采用直流空气等离子体作为点火源，可点燃挥发份较低的贫煤，实现锅炉的冷态启动而不用一滴油，是未来火力发电厂点火和稳燃的首选设备。

二、技术优势
   
   （1）经济：采用等离子点火运行和技术维护费用仅是使用重油点火时15~20%；    
   （2）环保：点火时不燃用油品，电除尘装置可 以在点火初期投入，因此减少了点火初期排放大量烟尘对环境的污染；
   （3）等离子体内含有大量化学活性的粒子，可加速热化学转换，促进燃料完全燃烧；
   （4）简单：电厂可以单一燃料运行，简化了系统，简化了运行方式；
   （5）电站锅炉等离子点火所有设备运行方式均可实现自动方式，并可与DCS系统接口运行，具有很高的自动化水平和应用适应能力。

三、工作成果

    完成了等离子点火煤粉燃烧试验系统的设计和建设，该系统设计以等离子体点火燃烧低挥发份煤种，并稳定燃烧为目标。
   （1）应用等离子点火技术，针对尽量减少点火用油的目标，完成了试验系统的设计和建设工作，并设计了针对低挥发分煤种的等离子点火煤粉燃烧器；
   （2）在等离子点火试验系统上，针对煤质特性对等离子点火的影响规律进行了一系列试验，通过试验得到了挥发分、水分、灰分、低位发热量、含碳量对等离子点火的影响规律；
   （3）在等离子点火试验系统上，针对运行工况对等离子点火的影响规律进行了一系列试验，通过试验得到了煤粉细度、煤粉浓度、热风温度、一次风速度、二次风速度、等离子体功率对等离子点火的影响规律；
   （4）在等离子点火试验系统上，针对低挥发分煤种点燃困难、稳燃困难的问题，采用向燃烧器内喷水助燃的方法，经过一系列的试验，得到了喷水量对再造挥发分的影响规律和对等离子点火的影响规律； 
   （5）在以上试验研究的基础上，设计的等离子点火燃烧器可以通过上述物理化学的方法使低挥发分煤种在热解燃烧过程中再造出足够使其迅速着火燃烧的挥发分，从而使低挥发分煤种在类似烟煤的气体挥发分环境中着火燃烧。